Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD) bleibt weltweit die häufigste Todesursache1. Atherosklerose ist die zugrunde liegende Ursache für die meisten CVD-bedingten Morbiditätunden. Atherosklerose ist die Ansammlung von Plaque in arterien, die in einem verengten Lumen führt, die ordnungsgemäße Blutdurchblutung zu Organen und distalen Geweben behindert2. Klinische Interventionen zur Behandlung schwerer Arteriosklerose sind Ballonangioplastie mit oder ohne Stentplatzierung. Diese Intervention beinhaltet das Vorrücken eines Ballonkatheters an die Stelle der Plaque, und das Aufblasen des Ballons, um die Plaque auf die arterielle Wand zu komprimieren, die Die Luminalfläche zu verbreitern. Dieses Verfahren schadet jedoch der Arterie und initiiert die arterielleVerletzungsreaktion 3. Eine längere Aktivierung dieser Verletzungsreaktion führt zu arterieller Resetnose oder Re-Verengung, sekundär zu neointimer Hyperplasie und Gefäßumbau. Während der Angioplastie wird die Intimschicht von Endothelzellen denudiert, was zu einer sofortigen Thrombozytenrekrutierung und lokalen Entzündungen führt. Lokale Signalisierung induziert phänotypische Veränderungen in vaskulären glatten Muskelzellen (VSMC) und adventlichen Fibroblasten. Dies führt zur Migration und Verbreitung von VSMC und Fibroblasten nach innen zum Lumen, was zu neointimer Hyperplasie4,5führt. Zirkulierende Vorläuferzellen und Immunzellen tragen ebenfalls zum Gesamtvolumen der Restenose6bei. Gegebenenfalls sind drogeneluierende Stents (DES) der aktuelle Standard zur Hemmung der Restenose7. DES hemmt jedoch eine arterielle Reendothelisierung und schafft so eine prothrombotische Umgebung, die zu einer späten In-Stent-Thrombose führen kann8. Daher sind Tiermodelle sowohl für das Verständnis der Pathophysiologie der Restenose als auch für die Entwicklung besserer therapeutischer Strategien zur Verlängerung der Wirksamkeit von Revaskularisationsverfahren von wesentlicher Bedeutung.
Mehrere große und kleine Tiermodelle9 werden für das Studium dieser Pathologie verwendet. Dazu gehören Ballon-Verletzung3,10 oder Draht-Verletzung11 der luminalen Seite einer Arterie, sowie Teilligation12 oder Manschettenplatzierung13 um die Arterie. Die Ballon- und Drahtverletzung verleugnen die Endothelschicht der Arterie und imitieren, was klinisch nach der Angioplastie geschieht. Insbesondere verwenden Ballonverletzungsmodelle ähnliche Werkzeuge wie im klinischen Umfeld (d. h. Ballonkatheter). Die Ballonverletzung wird am besten in Rattenmodellen durchgeführt, da Rattenarterien eine geeignete Größe für handelsübliche Ballonkatheter sind. Hierin beschreiben wir eine druckgesteuerte segmentale Arterienverletzung, eine etablierte, modifizierte Version der Rattenkarotisarterienballonverletzung. Dieser druckgesteuerte Ansatz imitiert das klinische Angioplastieverfahren und ermöglicht eine reproduzierbare neointimale Hyperplasiebildung zwei Wochen nach Derverletzung14,15. Darüber hinaus führt diese druckgesteuerte arterielle Verletzung zu einer vollständigen Endothelschichtwiederherstellung um 2 Wochen nach der Operation16. Dies steht direkt im Gegensatz zum ursprünglichen Ballonverletzungsmodell, das von Clowes beschrieben wird, wo die Endothelschicht nie wieder vollständig abgedeckt wird3.
Nach der Operation können Therapeutika auf die verletzte Arterie durch mehrere Ansätze angewendet oder auf sie gerichtet werden. Das hier beschriebene Verfahren verwendet die periadventitelle Anwendung eines kleinen Moleküls, das in eine Pluronic-Gellösung eingebettet ist. Insbesondere wenden wir eine Lösung von 100 'M cinnamic aldehyd in 25% Pluronic-F127 Gel auf die Arterie unmittelbar nach der Verletzung an, um die neointimale Hyperplasiebildung zu hemmen15. Pluronic-F127 ist ein ungiftiges, thermoreversibles Gel, das in der Lage ist, Medikamente lokal kontrolliert zu liefern17. In der Zwischenzeit ist die arterielle Verletzung lokal, daher ermöglicht die lokale Verwaltung das Testen eines Aktivenprinzips bei gleichzeitiger Minimierung von Off-Target-Effekten. Dennoch hängt die effektive Abgabe eines Therapeuten mit dieser Methode von der Chemie des verwendeten kleinen Moleküls oder biologischen Materials ab.